数控机床复杂操控面板界面布局设计及工效研究

来源：计算机集成制造系统杂志2025年第7期北京时间：

作者：张磊, 陈洁, 孙远波, 窦金花, 许帅康, 赵起超

单位：1.天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室2.天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心3.北京理工大学工业制造创新设计工业和信息化部重点实验室4.北京科技大学机械工程学院5.北京津发科技股份有限公司

摘要：为提高用户操作数控机床复杂操控面板的人机工效,降低用户误操作概率,基于发那科系统数控机床操控面板原型,结合任务需求与人机工程设计原则,设计出9种界面布局方案。通过高精度组合式眼动仪、可穿戴脑电仪和无线皮电传感器分别采集了24名被试者的眼动及电生理信号,同时采用ErgoLAB软件实时记录其眼动、脑电及皮电生理数据;通过数理统计软件SPSS对试验数据进行处理,分析了操作界面的区域划分、按键排布规律、旋钮及按键形状等设计要素对被试者执行操作任务的影响,并确定出对被试者执行操作任务有较大影响的功能指令。结果表明:通过多模态生理信号相互验证的人机工效评价方法可确保评价结果的客观性和准确性,为设计方案的优选与进一步迭代提供依据。

关键词：数控机床操控面板,布局设计,人机工效,眼动试验,脑电信号,皮电信号

基金资助：教育部高等教育司“人因与工效学”产学合作协同育人项目(202309LH19)。